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电催化氧化研究

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电催化氧化研究相关的论坛

  • 二氧化碳电催化相关问题

    各位大佬,求助一下大家,大家做电催化有没有用PVDF和导电炭黑作为电极的一部分的,我不太清楚这个比例,大家有没有相关的参考文献。我做二氧化碳电催化根据文献来说先是在碳布上涂一层PVDF 导电炭黑 NMP的混合粘聚物,再涂Nafion和催化剂;但是按照文献的说法这个PVDF的粘聚物很难涂到碳布上。

  • 二氧化碳电催化相关问题

    麻烦问下大家,我的二氧化碳电催化按照文献中的PVDF: 炭黑:NMP比很难粘合涂到碳布上,有没有做该方面的有相关文献的参考?

  • 二氧化碳电催化相关问题

    各位大佬大家好,想咨询一下各位在二氧化碳电催化[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]产物的过程中,我想把电催化产物中的甲醇和乙醇分出来用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]测量,请教一下大家。

  • 【资料】光催化转化氮氧化物的研究进展

    光催化转化氮氧化物的研究进展 马睿 谭欣 赵林 ( 天津大学环境学院, 天津 300072) 摘要:对光催化转化氮氧化物的研究进展进行了综述。首先介绍了氮氧化物的危害及传统处理方法的缺点以及光催化反应的机理 随后着重介绍了以 TiO2 为催化剂对 NOx 去除的研究进展, 并对其他用于分解氮氧化物新型光催化进行了介绍 最后对应用前景作出 展望。光催化转化氮氧化物的研究分为光催化氧化和光催化还原 2 种, 反应器则主要为固定床反应器和流化床反应器。N 原子的搀 杂、氧空穴的产生以及表面负载 Pt 均能有效地利用可见光, 炭( AC) 、沸石、氧化钙、ZrO2、高岭土等载体也可明显地提高光催化转化 氮氧化物的效率。此外, 植入过渡金属离子沸石, 也可有效地转化氮氧化物。 关键词 TiO2 氮氧化物 光催化 脱除 载体 可见光 进展 中图分类号 O43 文献标识码 A 文章编号 0517- 6611( 2007) 08- 02215- 03目前, 脱除 NOx 的技术措施主要有非催化法和催化还 原法两类[1]。非催化法主要包括湿式吸收法、固体吸附法、电 子束照射法等, 这些方法往往需要复杂的设备、较高的成 本, 且存在二次污染问题。选择性催化还原法是目前主流发 展方向, 但也存在二次污染及要求较高的反应温度等问题。 例如, 在 Ag/Al2O3 催化剂上选择性还原 NO 的最佳操作温 度是 500 ℃[2], 在 Ba/MgO 催化剂上选择性还原 NO 的最佳操 作温度是 700 ℃[3]等。光催化技术是近几年发展起来的一项 空气净化技术, 具有反应条件温和、能耗低、二次污染少等 优点[4], 笔者对光催化分解氮氧化物的研究进展进行了综述。1 光催化反应机理半导体材料存在能级分布, 当用能量大于半导体禁带 宽度的光照射半导体时, 光激发电子跃迁到导带, 形成导带 电子( e-) , 同时在价带留下空穴( h+) 。由于半导体能带的不 连续性, 电子和空穴的寿命较长, 它们能够在半导体本体和 表面运动, 与吸附在半导体催化剂粒子表面上的物质发生 氧化还原反应, 而将污染物分解掉。以 TiO2 为例, 它的禁带 宽度为 3.2 eV, 在波长小于 380 nm 光照下, TiO2 的价带电 子被激发到导带上, 产生高活性的电子- 空穴对。图 1 绘出 了受光源照射时半导体内载流子的变化。电子和空穴被光 激发后, 经历多个变化途径, 主要存在俘获和复合两个相互 竞争的过程。光致空穴具有很强的氧化性, 可夺取半导体颗 粒表面吸附的有机物或溶剂中的电子, 使原本不吸收光而 无法被光子直接氧化的物质, 通过光催化剂被活化氧化。光 致电子具有很强的还原性, 能使半导体表面的电子受体被 还原, 这两个过程均为光激活过程。同时迁移到体内和表面 的光致电子和空穴又存在复合的可能, 此为去激活过程, 对 光催化反应无效。空穴能够同吸附在催化剂粒子表面的OH-或 H2O 发生作用生成 HO?。HO?是一种活性很高的粒 子, 通常被认为是光催化反应体系中主要的氧化剂。光生电 子能够与 O2 发生作用生成 HO2?和 O2?-等活性氧类, 这些活 性氧自由基也能参与氧化还原反应。目前对 NOx 的光催化 反应的研究分为光催化氧化和催化分解 2 种。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/03/200903201415_139711_1614854_3.gif[/img]

  • 系统气相与双通道电催化与热催化在线检测系统

    系统气相与双通道电催化与热催化在线检测系统

    新型肺炎期间,琢磨出双通道电催化与热催化在线检测系统,实验室以前都是一个反应器对应一台GC,现在省纪委二个反应器可以直接在一台GC上获得测试结果,还能够全自动化检测。。。如开发的双通道电化学CO2还原测试系统,如图1所示,可以在14min内获取2组样品的测试结果[img=,492,590]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/07/202007082158397466_1536_4231648_3.jpg!w492x590.jpg[/img]同时,也开发了全自动控制检测系统,如下图所示,需要合作的请联系。[img=,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/07/202007082202289915_5731_4231648_3.png!w690x387.jpg[/img]

  • 【推荐讲座】【推荐讲座】瑞士万通《电化学测试技术在电催化研究中的应用》(2017-11-1414:00)

    [align=left][b]【推荐讲座】瑞士万通《电化学测试技术在电催化研究中的应用》[/b][/align][align=left][b]讲座时间:[/b][/align][align=left]2017年11月14日 14:00:00[/align][align=left][b]免费报名:[/b][/align][color=black][url]http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_2975.html[/url][/color][align=left][b]会议内容:[/b][/align][color=black]目前电催化的研究非常热门,电化学测试技术在这个领域的应用也十分普遍,本次讲座主要将对该应用做尽可能详细完整的介绍。[/color]且听瑞士万通中国有限公司雷涛总监给您带来的精彩讲座!欢迎您积极报名参会![align=left][b]主讲人:[/b][/align][align=left]雷涛,瑞士万通Autolab产品线大中国区产品应用专家,在电化学工作站领域具有多年丰富的实践经验。[/align][align=left] [/align]

  • 【推荐讲座】【推荐讲座】瑞士万通《电化学测试技术在电催化研究中的应用》(2017-11-1414:00)

    [align=left][b]【推荐讲座】瑞士万通《电化学测试技术在电催化研究中的应用》[/b][/align][align=left][b]讲座时间:[/b][/align][align=left]2017年11月14日 14:00:00[/align][align=left][b]免费报名:[/b][/align][color=black][url]http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_2975.html[/url][/color][align=left][b]会议内容:[/b][/align][color=black]目前电催化的研究非常热门,电化学测试技术在这个领域的应用也十分普遍,本次讲座主要将对该应用做尽可能详细完整的介绍。[/color]且听瑞士万通中国有限公司雷涛总监给您带来的精彩讲座!欢迎您积极报名参会![align=left][b]主讲人:[/b][/align][align=left]雷涛,瑞士万通Autolab产品线大中国区产品应用专家,在电化学工作站领域具有多年丰富的实践经验。[/align][align=left] [/align]

  • 过渡金属催化碳碳双键氧化反应的研究

    [b]【序号】:1【作者】:[url=https://xueshu.baidu.com/usercenter/data/author?cmd=authoruri&wd=authoruri%3A%28c5d0d38170035d62%29%20author%3A%28%E8%B5%B5%E5%BB%B6%E8%B6%85%29%20]赵延超[/url][font=宋体][size=12px][/size][/font]【题名】:[b][b][url=https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-degree-domestic_mphd_thesis/020314833034.html]过渡金属催化碳碳双键氧化反应的研究[/url][/b][/b]【期刊】:学位论文【年、卷、期、起止页码】:宁波大学 2018【全文链接】:[url=https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-11646-1018797585.htm]过渡金属催化碳碳双键氧化反应的研究--《宁波大学》2018年硕士论文 (cnki.com.cn)[/url][/b]

  • 【分享】光催化净化原理

    光催化材料是具有环境净化和自洁功能的半导体材料的总称。它在微量紫外线作用下,能产生强大的光氧化还原能力,催化分解附表的有机物和部分无机物。光催化技术的特点是能有效利用光能、易操作、无二次污染,在环境保护(废水废气净化、空气净化)、新能源开发、有机合成、自洁和抗菌材料生产等领域具有广阔的应用前景。 TiO2是公认的最有效光催化剂,它的显著优点是:能有效吸收太阳光谱中的弱紫外辐射部分;氧化还原性较强;在较大pH值范围内的稳定性强;无毒。但由于TiO2的禁带宽度为3.2eV,只能吸收波长小于387nm的紫外辐射,不能充分利用太阳能。另外,TiO2的光量子效率也有待进一步提高。有鉴于此,国内外已从多种途径对TiO2材料进行改性,包括TiO2表面贵金属淀积、金属离子掺杂、半导体光敏化和复合半导体的研制等。近来研究发现纳米级TiO2材料的催化效率高于一般半导体材料。纳米半导体粒子存在显著的量子尺寸效应,它们的光物理和光化学性质已成为目前最活跃的研究领域之一,其中纳米半导体粒子优异的光电催化活性倍受世人注目。与体相材料相比,纳米半导体量子阱中的热载流子冷却速度下降,量子效率提高;光生电子和空穴的氧化还原能力增强;振子强度反比于粒子体积而增大;室温下激子效应明显;纳米粒子比表面积大,具有强大的吸附有机物的能力,有利于催化反应。 纳米TiO2具有良好的半导体光催化氧化特性,是一种优良的降解VOCs(可挥发性有机化合物)的光催化剂。它的本质是在光电转换中进行氧化还原反应。根据半导体的电子结构,当其吸收一个能量不小于其带隙能(Eg)的光子时,电子(e-)会从充满的价带跃迁到空的导带,而在价带留下带正电的空穴(h+)。价带空穴具有强氧化性,而导带电子具有强还原性,它们可以直接与反应物作用,还可以与吸附在催化剂上的其他电子给体和受体反应。例如空穴可以使H2O氧化,电子使空气中的O2还原,生成H2O2,OH" 基团和HO2" ,这些基团的氧化能力都很强,能有效的将有机污染物氧化,最终将其分解为CO2、H2O、PO43-、SO42-、NO23-以及卤素离子等无机小分子,达到消除VOCs的目的。TiO2 +hv —— e - + h +e - + h + —— N +能量 (hv’入射光能量hv或热能)HO- +h+ —— OHH2O + h+ —— OH +H+O2 + e- —— O2-O2-+H2O —— OOH +OH-2OOH —— H2O2 +OH-OOH +H2O+ e- ——H2O2 +OH-H2O2 + e- —— OH+OH-

  • 【分享】纳米二氧化钛的光催化特性

    一、 研究意义和目的 人类正面临着环境污染的巨大压力。污水中成分复杂,浓度亦不相同,利用光催化技术可将多种有机污染物完全矿化为二氧化碳、水及其他无机小分子或离子;将高毒性的CN-氧化为CNO-,CrO42-还原为Cr3+,来降低它们的毒性;还能将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]体系中的氮氧化物分解并将有机污染物氧化。如何提高光催化反应的光量子产率,是光催化大规模应用面临的主要难题之一。晶粒尺寸减小到一定程度后,光能隙蓝移,对应于更高的氧化-还原电位,因而有更强的氧化-还原能力;另外晶粒尺寸减小后光生载流子迁移到晶粒表面的时间大大缩短,有效地减少了光生电子和光生空穴的体相复合。因此,制备高比表面积的超细二氧化钛纳米颗粒有望能显著地提高其光催化活性。 我们课题组的研究目标是利用价廉的含钛无机物为主要原料,制备锐钛矿相、金红石相、两相的混晶等多种结构的二氧化钛纳米晶、高比表面积的无定形二氧化钛和由介孔与二氧化钛纳米晶构筑的团聚体。利用苯酚的光催化氧化反应和铬酸根的光催化还原反应为模型,来考察不同结构的纳米二氧化钛的光催化活性。这些研究成果对光催化的基础研究、金红石相二氧化钛纳米晶的应用和高性能的光催化制备有重要的指导意义和借鉴作用。 1.不同结构纳米二氧化钛的制备与性能 以钛醇盐为前驱体,用沉淀法或溶胶-凝胶法都能制备出无定形或结晶度较差的锐钛矿相(anatase)二氧化钛。要获得金红石相(rutile)需经高温煅烧,大约在500t开始锐钛矿相?金红石相转变(具体温度与制备条件有关),要获得纯金红石相需在8000C左右煅烧2h。实际上,金红石相是常温下的稳定相,但在通常条件下难以合成。国内生产的钛醇盐主要是钛酸丁酯,含钛量不高且价格贵,文献中的数据表明,用钛醇盐为原料难以获得高比表面积(大于200m2/g)和超细尺寸的二氧化钛纳米晶(小于10nm)。而且,这种方法得到的粉体往往含有较多的有机物,这些有机物会降低二氧化钛的催化活性。因此,用醇盐得到的二氧化钛需用煅烧的方法来改善结晶度和除掉有机物。我们课题组找到了用廉价原料制备不同晶相的高性能二氧化钛纳米粉体的方法。高温条件下金红石相二氧化钛纳米晶的生长速度快,高温[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]反应(如氯化法)也难以获得金红石相二氧化钛纳米晶。二氧化钛纳米晶在液相介质中,很难分离和回收。文献曾报道用模板剂来合成介孔二氧化钛,但墙体二氧化钛是无定形的,且3500C煅烧介孔开始坍塌,尚不能完全烧掉模板剂。因此,这种介孔并不适合作光催化剂。 我们用四氯化钛为主要原料,通过控制水解条件可以得到锐钛矿相、金红石相以及混晶等多种结构的二氧化钛纳米晶、高比表面积的无定形二氧化钛和三维无序结构的介孔二氧化钛。图1和图2分别为它们的x射线衍射图(XRD)和透射电镜照片(TEM)。 纳米粉体有着更高的光催化活性,但在应用中面临的主要问题是它们难以分离和回收。为了解决这一难题,可将二氧化钛负载在分子筛或介孔材料上,Ying曾制备了二氧化钛介孔材料,但350℃煅烧后孔开始坍塌。这样低的煅烧温度尚不能烧掉孔内的模板剂剂,作为墙体的二氧化钛是非晶的,并不适合于用作光催化剂。我们通过溶胶-凝胶法制备了含少量二氧化硅的钛硅复合氧化物,利用二氧化硅网络阻止煅烧过程中二氧化钛的传质过程从而抑制品粒长大和相变。钛硅复合粉体中二氧化钛晶化后,用化学法洗去二氧化硅,可以得到高比表面积的介孔二氧化钛。与现有文献相比,这种介孔材料的突出特点是:①墙体为锐钛矿相,适合作光催化剂;留颗粒尺寸为10mm级,是一次粒径为1nm的锐钛矿相和介孔构筑的团聚体,既保留了纳米晶高比表面积的特点又可用过滤的方法来分离和回收;③可用光还原的方法在孔壁沉积出贵金属岛,来实现电子和空穴的分离和氧化过程和还原过程的分隔。我们知道铂的密度是锐钛矿相二氧化钛的5.6倍,使用过程中铂原子簇会从颗粒表面脱落。沉积在孔壁上的铂位于孔构筑的笼中,能延长负载珀的光催化剂的使用寿命。 2.发现了不同结构纳米二氧化钛的光催化活性中的一些新现象 苯酚是常见的有机污染物,汽提法不过是将有机污染物由一种介质转移到另一种介质,没有真正降解;利用光催化技术可将苯酚等污染物降解(为二氧化碳和水,实现完全矿化。铬(VI)有致癌作用,并且不易被吸附剂吸附,因而难以固定。利用光催化技术,可以把铬(VI) 还原为毒性较低的铬(Ⅲ),在中性或弱碱性介质中,铬(Ⅲ)可以转化为Cr(OH)3沉淀,能够从溶液中分离出来。选择这两种最常见的污染物来考察二氧化钛纳米晶的光催化活性,发现了一些新现象并得到了有重要意义的结果。 我们首次在国际上报道了超细锐钛矿相二氧化钛纳米晶在苯酚的光催化降解反应中对其深度矿化有更高的选择性。不往反应体系中通人氧气,利用搅拌时空气中的溶解氧来促进苯酚的光催化氧化,发现粒径为3.8nm的锐钛矿相二氧化钛对苯酚的深度矿化的选择性最高,而混晶和金红石相的超细纳米晶的选择性较低。这一发现表明用超细锐钛矿相二氧化钛纳米晶作为光催化剂时,生成的有机中间产物少,不会造成降解产物对水体的二次污染。图3为不通氧条件下,主要的几种二氧化钛纳米晶使苯酚深度矿化的选择性差异3.8nm(A) 6.8nm(A) 14.1nm(A) mixed-1 rdxexl-2 7.2nm(R)Photo0Zcatalysts不同晶相的纳米二氧化钛对苯酚深度矿化的选择性mixed-l=混晶,4.4nm(R)+5.9nm(A);mixed-2=混晶,14.2nm(R)+10.7mm(A).不论是否往反应体系中通人氧气,合成的混晶均表现出最高的催化活性。总有机碳(TOC)含量的结果表明,不通人氧气,用合成的混晶、6.8nm的锐钛矿和7.2nm的金红石相二氧化钛纳米晶作为光催化剂,反应4h后反应体系中TOC分别下降61.2%、50.5%和47.1%。通入氧气后,反应速率迅速提高,反应1.5h后,使用这三种催化剂后,反应体系中的TOC分别下降97.6%、84.5%、91.5%;作为对比,我们选择商品二氧化钛(锐钛矿相,比表面积等于9m2/g)进行光催化实验,同样条件下其TOC含量仅下降21.2%。由此可见纳米晶的高催化活性。紫外-可见光谱表明混晶的漫反射吸收谱不同于两相的机械混合物:它们在可见光区有一较弱的吸收带,高分辨电镜照片表明混晶中不同形貌的纳米颗粒在晶面尺度上形成毗连结构,这种晶面毗连形成了过渡能态,有利于提高其光催化活性。优化混晶中两相的比例、并设计和制备出更多不同相的毗连晶面的高活性光催化剂的工作正在进行之中。 铬酸根的降解反应中,锐钛矿相超细纳米品表现出很高的光催化活性,催化活性随着粒径的减小而大幅度提高。在酸性条件下,纳米晶显示更高的光催化活性,半小时铬酸根的除去率超过90%。从不同晶粒尺寸的锐钛矿相二氧化钛的UV-vis吸收谱来看,其尺寸效应不如金红石相二氧化钛明显。也就是说,锐钛矿相晶粒细化后,光能隙的蔬移并不明显。二氧化钛纳米晶中光生电子由晶粒内部迁移到晶粒表面所需的时间(t)可由下列公式来估算:t=r2/p2D (1)r为二氧化钛纳米晶的半径,D为载流子的扩散系数。电子的扩散系数(De)为2×10-2cm2/s,由此算得粒径为6.8nm、lOnm和lOOnm的二氧化钛中电子由晶粒内部迁移到晶粒表面所需的时间约为0.58ps(皮秒)、1.25ps和125ps。可见粒径细化后,光生电子迁移到晶粒表面所需的时间大大减少。这样可有效地减少了光生电子和光生空穴在体相内的复合,有更多的光生电子参加氧化-还原反应,因而有更高的光催化活性。因此,在铬酸根的光催化还原反应中,晶粒细化后,光生电子迁移到纳米晶表面的时间大大缩短,减少了光生载流子的体相复合是其光催化活性有显著尺寸效应的主要原因。 需要强调指出的是无论在苯酚的光氧化反应还是铬酸根的光还原反应中,介孔二氧化钛的光催化活性大大高于钛硅复合粉体,负载0.22 wt%的Pt后,光催化活性大幅度提高。

  • 国外在抑制金红石型纳米二氧化钛的光催化的文献有哪些

    如题,我找了很多的文献,只要是纳米二氧化钛的,几乎都是要提高它在可见光区的光催化,而不是抑制光催化,二氧化钛除了是光催化剂外也是白色颜料,我研究的是抑制它作为颜料时的光催化性能,使之更具有耐候性。请大家帮忙找找,要国外的哦

  • 沸石转轮+催化氧化

    请问大神,船舶造船厂喷漆废气处理采用沸石转轮+催化氧化工艺,采用移动式处理,这个有谁知道怎么做的

  • 催化氧化法测非甲烷总烃

    市场上现在有好多在线或便携类催化氧化+FID测非甲烷总烃的设备,这类设备准确度能持续保证吗?技术路线怎么实现的呢?

  • 请问苯酚催化氧化的产物问题

    [em04] 请问各位大虾,苯酚溶液经双氧水催化氧化后变成黑色是因为什么?是产生了多酚化合物还是变成了醌类,还是变成了别的东西。顺便问问:如果是多酚化合物或者醌类还能否用Cr法测定COD?

  • 【分享】多功能生物催化剂--卤醇脱卤酶的研究进展

    多功能生物催化剂―――卤醇脱卤酶的研究进展 郑楷 汤丽霞 (电子科技大学生命科学与技术学院,四川成都610054) 摘要:光学纯的环氧化物及β-取代醇是一类高价值中间体,在手性药物及精细化工合成领域具有十分重要的应 用前景。卤醇脱卤酶是一类通过分子内亲核取代机制催化邻卤醇转化为环氧化物的脱卤酶,可以高效高选择地 催化环氧化物和邻卤醇之间的转化,因而可以用来合成具有光学纯的环氧化物及β-取代醇等化合物。本文着重 介绍了卤醇脱卤酶的催化机理及其应用研究进展,并对研究的发展方向提出了一些设想。 关键词:卤醇脱卤酶 生物催化 亲核试剂 光学纯环氧化物与β-取代醇 中图分类号:Q814?9 文献标识码:A文章编号:0438-1157(2008)12-2971-07 1 卤醇脱卤酶研究概述 有机卤化合物已成为当今重要环境污染物之一,主要是由于工业排废以及人工合成卤化物在化 工合成以及农业上的广泛应用造成的。在自然界 中,大部分异生质卤化物自降解能力很差,同时许多化合物被疑是致癌或高诱变物质。因此,应用微 生物降解有机卤化物已引起人们广泛的关注。从 1968年Castro等[1]首次发现以2,3-二溴丙醇作为 唯一碳源而生存的黄杆菌(Flavobateriumsp?) 菌株至今,人们相继筛选到多种可以降解邻卤醇的 微生物[2-8]。其中包括从淡水沉淀物中分离的放射 形土壤杆菌(Agrobacteriumradiobacter)菌株 AD1和节杆菌(Arthrobactersp?)菌株AD2以及 从土壤中获得的棒状杆菌(Corynebacteriumsp?) 菌株N-1074等。它们降解有机卤化物的途径虽然 存在明显差异,但是卤醇脱卤酶作为关键酶之一, 催化碳卤键的断裂存在于所有的代谢途径中。 卤醇脱卤酶也叫卤醇-卤化氢裂解酶,通过分 子内亲核取代机制催化邻卤醇转化为环氧化物和卤 化氢,是微生物降解此类化合物的关键酶之一。大 部分已知的卤醇脱卤酶都已经被克隆并在大肠杆菌 中进行重组表达,并根据其序列同源性分为 HheA、HheB、HheC3类。相关的研究表明,卤 醇脱卤酶与依赖NAD(P)H的短链脱氢酶/还原 酶家族(SDR)具有一定的序列相似性,同时蛋白 质三级结构的研究进一步揭示卤醇脱卤酶与SDR 家族成员有一定的进化相关性[9]。SDR是一类依 赖于NAD(H)或NADP(H)并在功能上具有 多样性的一组酶类,主要催化醇、糖类、类固醇和 一些异生质的氧化还原反应[10-11]。由于辅酶结合 位点在卤醇脱卤酶中被卤离子结合位点取代,因而 卤醇脱卤酶是一类不需要辅酶参与的脱卤酶。同 SDR家族一样,在卤醇脱卤酶中严格保守的丝氨 酸、酪氨酸和精氨酸在催化过程中起着关键作用。 其催化机制(图1)为:保守的丝氨酸通过与底物 羟基氧原子之间形成氢键,稳定了底物的结合 精 氨酸可用以降低酪氨酸的pKa值 酪氨酸从底物 的羟基中夺取一个质子,然后以底物上的氧原子作 为亲核试剂,进攻邻位卤素取代的碳原子,进而释 放卤离子,形成环氧化物[9,12]。 卤醇脱卤酶备受关注的另一个原因是其在生物 催化领域的应用,可以用来合成具有光学纯的高价 值中间体。这些化合物在手性药物、手性农药以及 各类手性合成的合成领域中具有传统化学合成法所 无法比拟的优越性。其中光学纯的环氧化物以及用 来合成该类化合物的前体邻卤醇在有机合成中具有 特别重要的应用价值。因为环氧化物环具有非常活 泼的化学特性,易与亲核试剂发生反应生成一类重要的手性合成单元―――不对称醇类。因此,多种合 成光学纯环氧化物的生物学方法已被广泛研究,其 中包括人们熟知的脂肪酶、环氧化物水解酶等。卤 醇脱卤酶催化邻卤醇生成环氧化物将成为高效合成 光学纯的环氧化物的主要方法之一。本文将重点介 绍卤醇脱卤酶在催化合成环氧化物、短链β-取代 醇以及叔醇类化合物方面的研究进展。

  • 高校科研院所招聘联盟诚聘华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室-光电催化,坐标广东,你准备好了吗?

    [b]职位名称:[/b]华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室-光电催化[b]职位描述/要求:[/b]导师 :顾成(gucheng@scut.edu.cn) 1)截止到正式申请博士后岗位时,在国内985、211院校或国际前100知名院校取得博士学位两周年以内,年龄35周岁以下; 2)光催化/电催化方向或相关理论研究背景; 3)热爱科研、勤奋努力,有良好的团队协作精神和沟通协调能力,须全职工作,不得在外兼职; 4)良好的英文阅读、写作及交流能力,在重要学术刊物上发表至少一篇论文; 5)能独立开展相关课题的研究,协助指导研究生进行相关实验及管理工作,配合完成项目申报。 [b]公司介绍:[/b] 仪器信息网仪器直聘栏目针对高校科研院所的免费职位发布平台,汇集了全国数十所高校科研院所的招聘信息。发布信息请联系010-51654077...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/59924]查看全部[/url]

  • Pd-Pt双金属催化剂的制备及其干/湿甲烷氧化性能研究

    [font=&]谢谢[url=http://www.instrument.com.cn/ilog/h04206010006/profile]h04206010006[/url]!!![/font][font=&]【题名】:[b]Pd-Pt双金属催化剂的制备及其干/湿甲烷氧化性能研究[/b][/font][font=&]【期刊】:[/font][font=&]【年、卷、期、起止页码】:[/font][font=&]【全文链接】:http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-86401-1021914144.htm[/font]

  • 金属氧化物及其催化作用

    金属氧化物及其催化作用[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=15075]金属氧化物及其催化作用[/url]

  • 【原创大赛】单原子催化剂的介绍及其相关研究

    【原创大赛】单原子催化剂的介绍及其相关研究

    [align=center][font=微软雅黑]单原子催化剂的介绍及其相关研究[/font][/align][b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]钱冠求[/font] [/font][/b][align=center][font=微软雅黑]([/font][font=微软雅黑]北京[/font][font=微软雅黑]化工[/font][font=微软雅黑]大学化学学院[/font][font=微软雅黑] [/font][font=微软雅黑]北京[/font][font=微软雅黑] [/font][font=微软雅黑])[/font][/align][font=微软雅黑][font=微软雅黑]摘[/font] 要:[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]近年来,单原子催化剂以其优异的催化性能、极大的比表面积与较好的稳定性成为了催化领域炙手可热的研究方向,已被广泛应用于各种催化领域的研究。本文通过整理大量文献,简明地阐述了单原子催化剂的发展情况以及制备方式,并以部分文献中的实验过程和表征结果为基础简要地提出了一些理论上可行的改进方法,以期能为之后单原子催化剂的合理设计与可控合成实验提供新思路。除此之外,单原子催化剂在表征与测试方面优异的表现,更证实了其在电催化、[/font]CO优先氧化等领域上有着良好的应用前景。[/font][font=微软雅黑] [/font][font=微软雅黑]关键词:单原子,催化剂,贵金属,非贵金属[/font][font=微软雅黑]一、研究背景[/font][font=微软雅黑]单[/font][font=微软雅黑]原子催化剂,是指通过一系列手段阻止载体上的金属原子团聚,使之以单个原子的形态均匀分散在载体上的一系列催化剂的总称。其具有高反应活性、高稳定性、高选择性的特点,同时,原子的高程度分散,也使得原子利用率得到极大提高,从而节省了催化剂原子的浪费与经济支出,具有明确的现实经济意义。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]将催化剂单原子化概念的产生,可以追溯到上个世纪,早在[/font]1[/font][font=微软雅黑]997[/font][font=微软雅黑]年,[/font][font=微软雅黑]Haruta[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][1][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]等人就在文章中写道,贵金属[/font]Au的催化活性往往不尽如人意,但是当其高度分散到直径5nm以下时,低温下的催化活性高于Pt与Pd。他的另一项研究[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][2][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]也表明了,[/font]Au催化剂的单位面积活性随Au的粒径减小而增大。2[/font][font=微软雅黑]011[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]年,[/font]Qiao[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][3][/font][/font][/sup][font=微软雅黑]等人利用[/font][font=微软雅黑]P[/font][font=微软雅黑]t原子与Fe/[/font][font=微软雅黑]O[/font][font=微软雅黑]x的相互作用,合成了高分散度、高活性与稳定性的单原子催化剂Pt[/font][font=微软雅黑]1/F[/font][font=微软雅黑]e[/font][font=微软雅黑]O[/font][font=微软雅黑]x,掀起了对单原子催化剂的合成热潮。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]多相催化反应的发生需要经历三个过程,即反应物的吸附[/font]-反应-脱附过程[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][4][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑],就反应步来说,具有高催化活性的原子往往是贵金属,其高昂的成本限制了其工业化的大规模应用。除此之外,[/font]Pt的中毒等现象也令其实用性受到了极大阻碍。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]于是,人们自然而然的将目光投向了贵金属催化剂的改性以及用[/font]Fe、Cu、Co等廉价金属替代贵金属的研究上,[/font][font=微软雅黑]Liang[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][5][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]等以维生素[/font]B[/font][sub][font=微软雅黑][font=微软雅黑]12[/font][/font][/sub][font=微软雅黑][font=微软雅黑]与聚苯胺铁络合物为前体,制备出了高活性的非贵金属[/font]Fe-[/font][font=微软雅黑]N-C[/font][font=微软雅黑]催化剂。随[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]后,[/font]Co[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][6][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]、[/font]N[/font][font=微软雅黑]i[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][7][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]、[/font]C[/font][font=微软雅黑]u[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][8][/font][/font][/sup][font=微软雅黑]等高性能催化剂也[/font][font=微软雅黑]被相继研发出来。单原子催化剂可以广泛应用于电催化[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][7][/font][/font][/sup][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][9][/font][/font][/sup][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][10][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]、[/font]C[/font][font=微软雅黑]O[/font][font=微软雅黑]的优先氧化[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][3][/font][/font][/sup][font=微软雅黑]、硝基芳烃还原[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][6][/font][/font][/sup][font=微软雅黑]、葡萄糖的催化氧化[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][11][/font][/font][/sup][font=微软雅黑]等研究领域。[/font][font=微软雅黑]二、[/font][font=微软雅黑]制备方法[/font][font=微软雅黑]1.原子层沉积法[/font][font=微软雅黑]将反应物交替释放到体系中,以此精确控制沉积层数,随着循环次数增加,催化剂的质量也均匀上升,故而该法可控性强。但当载体表面官能团过少时易成核生长或难以均匀成膜。产量低、不利于大规模生产。[/font][align=center][img=,367,207]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112161056027180_7399_3237657_3.png!w367x207.jpg[/img][/align][align=center][font=微软雅黑][font=微软雅黑]图[/font]1.原子层沉积法示意图[/font][/align][font=微软雅黑]2.液相还原法[/font][font=微软雅黑]利用还原性物质在液相中将前体还原,和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]还原法相比,液相还原所需的温度更低,可以有效避免金属离子的聚集、保护载体不被高温破坏,受到还原剂、温度、金属阳离子种类的影响可能造成颗粒过大或使用大量表面活性剂,难以去除。[/font][font=微软雅黑]3.沉积-沉淀法[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]通过在有金属盐与载体的溶液中缓慢加入弱碱,使金属盐沉淀在载体空隙中温度过高可能引起大量快速沉淀,[/font]pH的局部过浓或过稀也会影响沉淀的形貌。不利于制造催化原子含量高的催化剂。催化剂金颗粒尺寸分布比较均匀、操作简单。[/font][font=微软雅黑]4.高温裂解法[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]过高温将含有[/font]C、N有机配位配体的金属前驱体分解在载体上,来制备催化剂的手段,直接高温裂解法后得到的N-C结构可能包含大量无序结构,且会造成金属离子团聚,采用MOF骨架可以使催化剂活性位点被锁在分子笼中,耐久度高,活性位点密度大。[/font][align=center][img=,437,132]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112161056204036_2347_3237657_3.png!w437x132.jpg[/img][/align][align=center][font=微软雅黑][font=微软雅黑]图[/font]2.高温裂解法示意图[/font][/align][font=微软雅黑]三、[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]实例分析:单原子[/font]Fe-Nx-C作为锌空气电池的高效电催化剂[/font][font=微软雅黑]1.制备[/font][align=center][img=,385,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112161056513914_4988_3237657_3.jpg!w385x244.jpg[/img][/align][align=center][font=微软雅黑][font=微软雅黑]图[/font]3.制备流程示意图[/font][/align][font=微软雅黑]如图[/font][font=微软雅黑]3[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]所示,首先通过[/font]Fe[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑] 2+[/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]离子与[/font]1,10-菲咯啉(Phen)配合形成Fe-Phen复合物,接着通过Zn[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑] 2+[/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]和[/font]2-甲基咪唑(2-MI)的组装,将Fe-Phen复合物原位封装在沸石咪唑酯骨架(ZIF-8)的笼子中,获得的样品称为Fe-Phen @ ZIF-8。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]最后在氩气氛下于[/font]900°C的温度下热解后,Fe-Phen @ ZIF-8在氮掺杂碳骨架(Fe-N x - C)上转化为孤立的单原子铁。[/font][font=微软雅黑]2.表征[/font][align=center][img=,497,349]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112161057058977_5382_3237657_3.jpg!w497x349.jpg[/img][/align][align=center][font=微软雅黑][font=微软雅黑]图[/font]4.各表征谱图[/font][/align][font=微软雅黑]对图[/font][font=微软雅黑]4[/font][font=微软雅黑]阐述分析:[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]图[/font]a:Fe-Phen @ ZIF-8的X射线衍射(XRD)图与纯ZIF-8的X射线衍射图非常匹配,表明其高结晶度和类似的沸石型结构。图b-d:扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)图像显示,热处理后Fe‐Nx‐C保持其初始十二面体形状,而表面变得更粗糙。图e:高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图像中,石墨碳层的晶向间距为0.34nm。图f:选择区域电子衍射(SAED)图像示出了环,指示整个碳骨架的结晶性差,在900℃热处理过程中形成无结晶的铁。(g,h在Fe - Nx - C的红圈区域,经过像差校正的HAADF‐STEM图像和EELS点谱)。图g:显示出单个的铁原子。图h:表明Fe和N以Fe‐Nx形式共存。之后XPS结果一致,证实了分散良好的Fe原子与N配位。图i:Fe‐Nx ‐C的拉曼光谱在1347和1572 cm [/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]-1[/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]处显示两个峰,其[/font]I D / I G值为2.51,低于N‐C(I D/ I G = 1.86)。D峰表示晶格的缺陷。该结果表明,在碳骨架中引入铁原子诱导了碳基质的缺陷位点的形成,据报道该缺陷位点是氧电极的活性位点。[/font][font=微软雅黑]四、总结与展望[/font][font=微软雅黑]单[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]原子催化剂的发展,是科技进步的结果,它的诞生,为科学家们寻找高效的[/font]Pt[/font][font=微软雅黑]/C[/font][font=微软雅黑]催化剂替代品提供了可行的思路。目前,科学家们正致力于提高催化剂的比表面积与催化活性,为此开发出了许多新奇的催化剂结构[/font][font=微软雅黑];[/font][font=微软雅黑]同时,不同的催化载体也被开发出来,从胶体[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][11][/font][/font][/sup][font=微软雅黑]到负载,从金属氧化物[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][3][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]到[/font]M[/font][font=微软雅黑]OF[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][9][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑],合成的方法越来越简便。此外,也有一些使我们感到新颖的合成思路,比如[/font]Yin[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][9][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]等人利用[/font]Zn占位来控制Co的间隔,以及用外加电势[/font][sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑][7][/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=微软雅黑]的方法活化[/font]N[/font][font=微软雅黑]i[/font][font=微软雅黑]-[/font][font=微软雅黑]C[/font][font=微软雅黑]催化剂等。[/font][font=微软雅黑]但是,在催化剂的制备领域还有许多亟待解决的问题。如诸多的合成方式都存在一定的缺陷,在合成的可控性上还有提升的空间。以及从我在网上浏览的资[/font][font=微软雅黑]料来看,似乎部分催化剂的载体和催化原子很廉价,但是其余的合成试剂甚至是实验所需的催化剂原子的特定形态价格昂贵,我想这也是单原子目前还停留在实验室阶段的重要原因之一。想要将合成的成本降下来,可以从以更廉价的方式合成载体及反应所需催化剂原子特定形态入手,也可以尝试从一些含目标原子的其他化合物入手,通过调控合成步骤达到与昂贵反应试剂近似的效果。[/font][b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]参考文献[/font]:[/font][/b][font=微软雅黑][1] Haruta M. Size-and support-dependency in the catalysis of gold[J]. 1997, 36(1): 153-166.[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑][2] Sakurai H, Haruta M. Synergism in methanol synthesis from carbon dioxide over gold catalysts supported on metal oxides[J]. Catalysis Today, 1996, 29(1/4): p. 361-365.[/font] [/font][font=微软雅黑][3] Qiao B, Wang A, Yang X, et al. Single-atom catalysis of CO oxidation using Pt1/FeOx[J]. Nature Chemistry, 2011, 3(8): 634-41.[/font][font=微软雅黑][4] Ren S, Yu Q, Yu X, et al. Graphene-supported metal single-atom catalysts: a concise review[J]. Science China Materials, 2020, 63(06): 903-920.[/font][font=微软雅黑][5] Liang H W, Wei W, Wu Z S, et al. Mesoporous Metal-Nitrogen-Doped Carbon Electrocatalysts for Highly Efficient Oxygen Reduction Reaction[J]. Journal of the American Chemical Society, 2013, 135(43): 16002-16005.[/font][font=微软雅黑][6] Liu W, Zhang L, Yan W, et al. Single-atom dispersed Co–N–C catalyst: structure identification and performance for hydrogenative coupling of nitroarenes[J]. Chemical Science, 2016, 7: 5758-5764.[/font][font=微软雅黑][7] Fan L, Liu P, Yan X, et al. Atomically isolated nickel species anchored on graphitized carbon for efficient hydrogen evolution electrocatalysis[J]. Nature communications, 2016, 7: 10667[/font][font=微软雅黑][8] 王兵, 曲雅男, 安灏, 王金凯, 郭振美, 吕志果. 高性能纳米Cu/SiO[/font][sub][font=微软雅黑][font=微软雅黑]2[/font][/font][/sub][font=微软雅黑][font=微软雅黑]催化剂制备及其催化芳酮加氢性能[/font][J]. 青岛科技大学学报(自然科学版), 2020, 41(03): 48-55.[/font][font=微软雅黑][9][/font][font=微软雅黑] [/font][font=微软雅黑]Yin P, Yao T, Wu Y, et al. [/font][font=微软雅黑]Single Cobalt Atoms with Precise N-Coordination as Superior Oxygen Reduction Reaction Catalysts[J]. [/font][font=微软雅黑]Angewandte Chemie, 2016, 55: 10800-10805.[/font][font=微软雅黑][10] Deng J, Li H, Wang S, et al. [/font][font=微软雅黑]Multiscale structural and electronic control of molybdenum disulfide foam for highly efficient hydrogen production[J]. [/font][font=微软雅黑]Nat Commun, 2017, 8: 14430.[/font][font=微软雅黑][11] Zhang H, Kawashima K, Okumura M, et al. [/font][font=微软雅黑]Colloidal Au single-atom catalysts embedded on Pd nanoclusters[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2014, 2(33): 13498.[/font][font=微软雅黑] [/font][font=微软雅黑] [/font]

  • 高校科研院所招聘联盟诚聘华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室-光电催化方向,坐标广东,你准备好了吗?

    [b]职位名称:[/b]华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室-光电催化方向[b]职位描述/要求:[/b]导师 :顾成(gucheng@scut.edu.cn) 1)截止到正式申请博士后岗位时,在国内985、211院校或国际前100知名院校取得博士学位两周年以内,年龄35周岁以下; 2)光催化/电催化方向或相关理论研究背景; 3)热爱科研、勤奋努力,有良好的团队协作精神和沟通协调能力,须全职工作,不得在外兼职; 4)良好的英文阅读、写作及交流能力,在重要学术刊物上发表至少一篇论文; 5)能独立开展相关课题的研究,协助指导研究生进行相关实验及管理工作,配合完成项目申报。 [b]公司介绍:[/b] 仪器信息网仪器直聘栏目针对高校科研院所的免费职位发布平台,汇集了全国数十所高校科研院所的招聘信息。发布信息请联系010-51654077...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/59924]查看全部[/url]

  • 【资料】氧化物半导体材料的禁带宽度实验研究

    摘要:通过对氧化物半导体样品的特性测试和分析,首先用可见-紫外光分光光度方法测量了掺杂不同杂质的二氧化钛的的透射(或吸收)谱,并利用这些谱确定样品的光学禁带宽度。随后又用热激活方法测量数种不同氧化物半导体的阻-温特性关系,即研究了温度变化对掺杂Nb2O5的二氧化钛电阻性能的影响,并进一步利用这些关系推导出样品的激活能。在实验过程中,我们还进行了二氧化钛镀膜样品的制作和氧化锌压片样品的制备并为其镀上电极。1 引言 纳米材料是20世纪80年代末、90年代初才逐步发展起来的一类新型材料。这一概念形成后,引起世人的密切关注,它所具有的独特性质,使人们充分意识到它的广阔发展前景。随着纳米氧化物材料制备技术的不断发展和成熟,人们已经可以方便地制备出不同粒径、不同组分、不同结构的各种类型的纳米氧化物。这些研究成果为我们进一步研究纳米氧化物材料的微观结构、特殊性质奠定了坚实的基础。2000年美国政府启动了纳米科技发展计划,我国也将纳米材料和纳米技术列为科技发展的优势领域,近年来,纳米材料的开发和应用已成为各国科技工作者的研究热点,纳米材料在涂料中的应用也是研究热点之一。纳米二氧化钛是其中最重要的一类无机功能材料之一。它除了具有一般纳米粒子所特有的特性外,还具有高光催化效应、强紫外线屏蔽能力以及能产生奇特颜色效应等许多特殊性能,广泛应用在生产和生活的各个方面,其制备及应用研究受到世界各国的高度重视。1)氧化钛用于电极基体。一般需将金属氧化物电极附载于某种具有电催化活性的基体表面。由于钛具有良好的导电性和耐蚀性,因此目前大多采用高耐蚀性的钛作为电极的基体。2)抗菌性。在阳光,尤其是紫外光的照射下,在水和空气中,纳米氧化物能自行分解出自由移动的带负电的电子,同时留下带正电的空穴。这种空穴可以激活空气中的氧变为活性氧,具有极强的化学活性,能与多种有机物发生氧化反应(包括细菌内的有机物),从而把大多数病毒和病菌杀死。3)涂料。紫外线能量很高,足以破坏高分子之间的化学键,可直接导致涂料老化。实验研究证明,纳米TiO2对波长在400nm~750nm的可见光具有透过作用,能够屏蔽日光中的紫外线。将经过处理的纳米氧化物用于涂料中,可有效保护涂料中的有机分子免受紫外线的侵害,长久保持良好的性能。2 原理概述 二氧化钛由于具有高活性、安全无毒、化学性质稳定及成本低等优点,被广泛应用于环境保护、太阳能转化、化妆品、纺织、涂料、橡胶等领域。在一些领域二氧化钛大规模的生产应用受到二氧化钛量子效率低和禁带宽度宽对太阳能利用率低的缺陷的限制。 根据定义,半导体具有由价带所构成的带隙,价带由一系列填满电子的轨道所构成,而导带是由一系列未填充电子的轨道所构成。当半导体近表面在受到能量大于其带隙能量的光辐射时,价带中的电子会受到激发跃迁到导带。一个半导体必须要具有合适的禁带宽度和导带电位,首先是禁带宽度必须位于光源的能量范围之内,当受到光照时,才能吸收光能形成禁带激发,导致产生光氧化还原反应所必须的电子空穴对。  大多数氧化物电极都是半导体材料,因而具有许多半导体的性质。同金属电极相比,氧化物半导体中载流子的密度是较低的常数。因此要提高它们的导电性,首先要提高氧化物半导体中载流子的数目。电催化氧化要求阳极具有良好的导电性,而钛表面的钝化膜导电性极差,由于该膜的成分主要是TiO 2,它属n型半导体,禁带宽度为3.0eV。在众多半导体中,它的禁带宽度是较宽的,也就是说它的载流子难于激发出来,这就是其导电性不好的原因。掺杂离子可降低TiO2的禁带宽度,由于杂质离子半径与Ti不同,所以可造成TiO 2晶体发生扭曲,甚至造成缺陷。这些扭曲和缺陷使TiO2的能级发生分裂,在规整的能级中形成新的缺陷能级,使得价带中电子很容易进入一些缺陷能级中。因而载流子密度升高,导电性提高。同时有些掺杂杂质作为施主加入形成施主能级,这些能级中的电子很容易受激发进入导带,大大提高地载流子密度,使半导体导电性大幅提高。受上述理论分析的启发,人们在制备钛氧化物电极时都要寻找合适的掺杂物去提高TiO 2氧化物的导电性。 我们在上述理论的基础上,在实验中对已经掺杂杂质的TiO2样品进行测试与分析,得到其禁带宽度与不同掺杂浓度,不同掺杂离子的关系,以及其阻温特性。

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    之前四年我一直跟纳米材料打交道,不过都是在做气体传感器催化发光,最近突然发现二氧化钛光催化技术慢慢火起来了。我查了一下文献,发现二氧化钛本身是很好接近完美的材料,但是市面上好像做二氧化钛用来除甲醛抗菌的产品不多,所以想问问大伙有谁了解这方面的事情,大家一起交流一下啊

  • 催化转化器

    转化器是什么呢?它是汽车上面的一个小东西。可是汽车少了它那是万万不行的。其实这个东西我还真没有见过,它的外观还是黑色的,远处看好象是塑料做成的。其实它是钢做成的。外型也挺可爱的,那我们一起来研究一下,们来看看催化转化器综述:随着环境保护要求的日益苛刻,越来越多的汽车安装了废气催化转化器以及氧传感器装置。它安装在发动机排气管中,通过氧化还原反应,将发动机排放的三种废气有害物CO、HC和NOx转化为无害的水、二氧化碳和氮气,故又称之为三元(效)催化转化器,其催化剂大都含有铂、锗等贵金属或稀土元素,价格昂贵,在正常情况下,它的寿命为八万公里左右。由于三效催化转化器的工作要求比较严格,如果使用不当,会造成催化器失效层损坏。在高温度过高 常温下三元催化转化器不具备催化能力,其催化剂必须加热到一定温度才具有氧化或还原的能力,通常催化转化器的起燃温度在250—350℃之间。催化转化器工作时会产生大量的自量越高,氧化的温度也愈高,这都会使未燃烧的混合气进入催化反应器,造成排气温度过高,影响催化转化器的效能。硫和铅来自于汽油,磷和锌来自于润滑油,这四种物质及它们在发动机中燃烧后形成氧化物颗粒易被吸附在催化剂的表面,使催化剂无法与废气接触,从而失去了催化作用中毒现象还是比较高的,在三元催化器无法启动,发动机排出的炭烟会附着在催化剂的表面。这样长期下来便使载体的孔隙堵塞,影响其转化效能。催化转化器对污染物的转化能力有一定的限度,因此必须通过机内净化技术将原始排气降到最低。如果排放的废气污染物各成分的浓度、总量过大,比如混合气偏浓等,就会影响催化器的催化转化能力,降低其转化效。在排气状况就发生变化,安装三元催化器的位置就不同,这都会影响三元催化转化器的催化转化效果。因此,不同的车辆,应使用不同的三元催化转化器。然在发动机排气管中安装氧传感器并实现闭环控制,其工作原理是氧传感器将测得废气中氧的浓度,转换成电信号后发送给ECU,使发动机的空燃比控制在一个狭小的。还有它的注意事项:1.安装有催化器的汽车绝对不允许使用有铅汽油。 2.要避免催化转化器发生磕碰。 3.汽车不要长时间怠速,以防催化转化器烧坏。 4.要避免突然加速,以防止催化转化器过热。   5.要保证发动机正常运转,以防止催化转化器排气净化率最佳。由于三效催化转化器发动机始终处于理论空燃比的情况下工作,这时排气净化率最高。发动机电控系统、点火系统和燃油系统的故障都会使发动机工作不正常,混合气浓度偏离理论空燃化,使排气净化率降低,三效催化转化器寿命缩短。你们看一个催化转化器都有这么多条件,还有这么多的知识值得我们去看,去读,去理解,你们懂了吗?

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